Aire acondicionado para aviones: todos los detalles que necesita saber

Hablar de los sistemas de aire acondicionado de los aviones puede ser suficiente para que un germófobo se retuerza. Con todas las leyendas urbanas de enfermarse después de volar y la idea de respirar aire viciado a bordo de los aviones comerciales de pasajeros, los sistemas de aire acondicionado de los aviones se han ganado una mala reputación en algunos círculos.

Puede ser difícil distinguir los hechos de la ficción, así que hoy vamos a aclarar las cosas y a compartir todos los detalles que necesita saber sobre los sistemas de aire acondicionado de los aviones, incluyendo cómo funciona y lo limpio que realmente es.

Comprensión de los sistemas modernos de aire acondicionado de las aeronaves

El tipo de sistema de aire acondicionado más utilizado para los aviones de pasajeros con turbina se denomina aire acondicionado de ciclo de aire. El aire acondicionado de ciclo de vapor es otro tipo de sistema de CA más común en las aeronaves de pistón.

El sistema ambiental de una aeronave suele denominarse «PACK».

El aire para un sistema de ciclo de aire es suministrado por los motores. El exceso de aire o aire de purga se sangra de los motores y este aire caliente se encauza a través de un intercambiador de calor primario para que se enfríe ligeramente y luego a la máquina de ciclo de aire (ACM). En la máquina de ciclo de aire, el aire se comprime, lo que eleva de nuevo su temperatura.

El aire calentado y comprimido se envía a través de un intercambiador de calor secundario, donde el aire de impacto frío del exterior reduce su temperatura. A continuación, el aire pasa por la turbina de expansión y por una cámara de expansión, donde se enfría hasta alcanzar una temperatura cercana a la de congelación. El aire frío se envía a un separador de agua para eliminar la humedad.

Una vez que el aire frío y seco fluye hacia la caja de mezcla, una válvula de mezcla de temperatura permite añadir una pequeña cantidad de aire caliente del motor según sea necesario para alcanzar la temperatura del aire deseada para la cabina. El aire perfectamente enfriado fluye hacia la cabina, proporcionando tanto presurización como climatización.

(Fuente de la imagen: B737 NG Avsoft International)

El Boeing 787 Dreamliner adopta un enfoque ligeramente diferente al extraer el aire directamente del exterior en lugar de sangrarlo de los motores, lo que mejora la eficiencia del motor.

El aire se dirige a los compresores de aire de cabina (CAC). Los CAC presurizan el aire antes de enviarlo a refrigeración. En lugar de eliminar toda la humedad, el sistema de aire acondicionado del Dreamliner optimiza inteligentemente los niveles de humedad en función del número de pasajeros que la tripulación indica que hay a bordo.

En cualquier momento dado, aproximadamente el 50% del aire de la cabina es aire fresco bombeado y el 50% es aire recirculado. El aire recirculado se ha extraído de la cabina mediante ventiladores y se ha conducido a través de una serie de filtros de aire de partículas de alta eficiencia (HEPA).

Los filtros HEPA eliminan el 99.999% de los microbios, incluidos virus y bacterias. Otro hecho tranquilizador sobre la recirculación es que el aire de los lavabos y la cocina no se recircula. Los ventiladores lo extraen y simplemente lo reemplazan con aire fresco en lugar de hacerlo pasar por el sistema de recirculación.

La temperatura del avión es controlada y monitorizada por bulbos de temperatura en la cabina que envían datos al panel de control de la temperatura de la cabina. El controlador compara los datos de los bulbos con la temperatura deseada en la cabina y dirige las válvulas mezcladoras de temperatura para que permitan que se mezcle más o menos aire caliente de purga con el aire frío en la caja de mezcla.

(Esta imagen señala las entradas de aire RAM)

Componentes del aire acondicionado

Los componentes del aire acondicionado de una aeronave Boeing pueden variar según el modelo y la configuración. Generalmente, estos componentes pueden incluir:

• Unidades de aire acondicionado: para enfriar y acondicionar el aire.
• Conductos de distribución de aire: para enviar el aire acondicionado a diferentes partes de la aeronave.
• Filtros de aire: para eliminar contaminantes y mejorar la calidad del aire.
• Ventiladores de recirculación: para mantener el flujo de aire.
• Paneles de control: típicamente controlados por paneles en la cabina de mando y a veces en la cabina de pasajeros.
• Sensores de temperatura y presión: para monitorizar las condiciones internas.
• Sistemas de purga de aire: a menudo utilizados para purgar aire de los motores y proporcionar aire comprimido para diferentes funciones dentro de la aeronave.
• Válvulas de unidades: para regular el caudal de aire y ayudar a mantener la presión deseada en la cabina.

¿Las cabinas de los aviones tienen calefacción o solo aire acondicionado?

Mientras que las casas y los automóviles utilizan funciones separadas de calefacción y refrigeración, el control climático en los aviones es diferente. El mismo sistema que enfría los aviones durante el calor sofocante del verano también puede proteger del frío del invierno o de las grandes altitudes.

Para calentar el avión, el sistema de control de temperatura del avión simplemente dirige la válvula de mezcla de temperatura para añadir más aire caliente de los motores al aire frío en la caja de mezcla, de modo que el sistema pueda proporcionar aire cálido, pero no demasiado caliente, a la cabina.

¿Por qué se apagan los motores mientras se espera para despegar y el hecho de apagarlos realmente ahorra combustible?

Cuando los pilotos les dicen a una cabina llena de pasajeros que mantendrán los motores apagados para conservar combustible durante un retraso prolongado en la puerta de embarque, naturalmente hay quienes se preguntan si eso es realmente necesario y efectivo.

La respuesta es: "sí".

Con motores del tamaño de los de los grandes aviones, el apagado de los motores en la puerta de embarque genera un ahorro de combustible notable y cuantificable. Dado que los pilotos planifican sus necesidades de combustible, incluidas las reservas, con antelación, si mantuvieran los motores en marcha y quemando combustible durante una larga espera en la puerta de embarque, podrían retrasarse aún más al tener que repostar antes del despegue.

¿Por qué se apaga el aire acondicionado al abordar un avión?

Una de las preguntas que los asistentes de vuelo suelen recibir durante los calurosos meses de verano es por qué el aire acondicionado no funciona mientras el avión está en la puerta de embarque. Si los motores del avión están apagados, el sistema principal de aire acondicionado no recibe energía de la forma habitual.

En su lugar, una unidad de potencia auxiliar (APU) suministra la energía eléctrica y neumática que el sistema de refrigeración necesita para funcionar, ahorrando combustible y dinero, además de reducir las emisiones. Si los motores se han apagado pero la APU aún no se ha encendido, el sistema de aire acondicionado no funcionará.

En otros casos, los motores pueden seguir encendidos, sin embargo, dado que el aire comprimido que enfría la aeronave depende de un mayor número de revoluciones del motor para ser más eficaz, los motores al ralentí pueden hacer que parezca que el aire acondicionado está apagado. Encender la APU puede ayudar a complementar el sistema principal de aire acondicionado mientras se está al ralentí en la puerta de embarque.

Una última forma de enfriar los aviones en la puerta de embarque es a través del aire de tierra. La refrigeración por aire de tierra se basa en una unidad de aire acondicionado externa que bombea aire frío a la cabina a través de una manguera. El sistema de aire acondicionado interno del avión se apagará mientras el aire de tierra esté encendido.

Si se utiliza aire de tierra, el suministro se desconectará poco antes de que se cierre la puerta de embarque. Esto significa que es posible que te quedes sin aire acondicionado durante un breve período hasta que se enciendan la APU o los motores del avión para hacer funcionar el sistema de aire acondicionado a bordo.

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Sistemas de aeronaves ASA para pilotos de Dale De Remer El autor Dale De Remer nos presenta Sistemas de aeronaves para pilotos, un manual único y preciso sobre lo que los pilotos deben saber acerca de los sistemas básicos de las aeronaves.